TRATAMENTO E RECUPERAÇÃO DE RESÍDUOS DE CHUMBO E ÍONS

CROMATO GERADOS NO LABORATÓRIO DE ENSINO DE QUÍMICA

ANALÍTICA DO CENTRO DE EDUCAÇÃO E SAÚDE DA UNIVERSIDADE

FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

Tácia Thaisa de Lima Silva1- taciathaisa@gmail.com

Érick Caique Santos Costa2- erick.ca.ique@hotmail.com

Cláudia Patrícia Fernandes dos Santos3- claudiaps.ces@ufcg.edu.br

1Graduada em Licenciatura em Química pela Universidade Federal de Campina Grande

2Graduando em Licenciatura Química pela Universidade Federal de Campina Grande

3Professora da Universidade Federal de Campina Grande

RESUMO

Resíduos oriundos de aulas práticas e pesquisa apresentam um volume

consideravelmente pequeno, entretanto de composição muito diversa, dificultando seu

tratamento químico ou uma disposição final adequada para todos os tipos de produtos

que ali podem ser encontrados. De certo modo, este problema que aparentemente é tão

simples de ser resolvido, se torna complicado devido à falta de planejamento dentro dos

próprios laboratórios, pois geralmente os resíduos são descartados e/ou armazenados de

maneira inadequada. É comum o descarte direto na pia, sem nenhum tratamento prévio

ou o armazenamento dos resíduos em um único recipiente de depósito. Baseando-se

nesta problemática, o presente trabalho tem como objetivo mostrar métodos de

tratamento para os resíduos de chumbo e dicromato assim como a recuperação dos

mesmos.

Palavras-chave: chumbo, cromo, tratamento, recuperação, resíduos.

1 INTRODUÇÃO

O descarte indevido de resíduos provenientes de pesquisas e/ou aulas têm

chamado a atenção de centros de pesquisas, universidades e instituições de ensino

(JARDIM, W.F.,1998). Esse descarte inadequado potencializa a contaminação do solo,

mananciais e acarretam graves danos ao meio ambiente e aos seres vivos. Atualmente

estes problemas ambientais vêm gerando grandes efeitos em nosso planeta, fazendo com

que a sociedade tenha uma preocupação mais acentuada a propósito das questões que

rodeiam este tema. Assim, sabe-se que os maiores poluentes encontrados em nosso

meio são provenientes de restos de reações químicas.

Observando este fato, sabe-se que os laboratórios de Química das Instituições de

Ensino Superior do Brasil, apresentam em suas atividades básicas, experimentos que

podem gerar resíduos químicos como compostos nitrogenados, metais pesados, fosfatos,

compostos de enxofre, dentre outros que apresentam características complexas e

composições diferentes, que afetam os recursos biogeoquímicos. Para tais resíduos, não

existe a fiscalização nos locais de geração, pois os órgãos de proteção ambiental os

tratam como atividades não impactantes e isto acaba acarretando num descarte indevido

dos resíduos gerados, afetando assim, o meio ambiente e a saúde humana.

Portanto, este trabalho apresenta como alternativa para este problema, o

programa de gerenciamento de resíduos químicos (PGRQ) e o tratamento para a

recuperação de poluentes presentes nos laboratórios de química da Universidade Federal

de Campina Grande campus Campina Grande. Dando ênfase a uma prática que incide

em controlar o potencial de impactos ambientais dos resíduos originados em

determinadas atividades, sendo considerada como uma prática de produção mais limpa.

1.1 GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS

Os programas voltados para o controle da poluição ambiental devem estar

relacionados principalmente ao controle das fontes poluidoras. A poluição química

pode ser analisada em dois tipos: poluição química brutal e poluição química insidiosa

ou crônica. A poluição química brutal é decorrente de descargas maciças de detritos

industriais no meio ambiente, de substâncias tais como ácidos, álcalis, metais pesados,

hidrocarbonetos, fenóis, detergentes, dentre outros. Enquanto que a poluição química

insidiosa ou crônica ocorre com menor quantidade de poluentes. Seus efeitos são

freqüentemente intensificados devido à mistura de vários tipos de poluentes químicos.

Nesta categoria, estão incluídos os detergentes sintéticos, os subprodutos do petróleo, os

pesticidas, os metais pesados e resíduos químicos diversos.

O PGRQ vem tratar justamente da poluição química insidiosa, o programa está

objetivado em questões importantes: a minimização dos resíduos, o tratamento, a

recuperação e quando possível a destinação final correta para cada classe de resíduos,

ele pode ser classificado de duas maneiras: os resíduos ativos produzidos a partir das

atividades rotineiras e passivos que abrange todo o resíduo estocado.

1.2 Tratamento de Resíduos:

O desenvolvimento de tratamentos deve ser realizado in loco, esta é a mais

correta disposição final para tal atividade, que abrange uma série de procedimentos de

acordo com o tipo de resíduo produzido.

Baseando-se no conceito de JARDIM (1998), “é necessário aperfeiçoar os

processos de análises da unidade geradora, a fim de reduzir os gastos.” Dessa maneira,

deve-se dar enfoque a implantação de novos procedimentos que sejam mais adequados

aos aspectos ambientais na geração de resíduos, como a instauração de um sistema de

reuso ou reciclagem de alguns resíduos líquidos.

Todavia o mais apropriado é que os resíduos não perigosos ou perigosos deverão

preferencialmente ser tratados/destruídos no próprio laboratório que os gerou. Fazer o

tratamento químico indicado e descartar logo após o término do experimento,

certificando-se da não toxicidade do descarte.

1.3 Regra Geral para o Tratamento de Resíduos Químicos em Laboratório:

Segundo as Normas de Procedimentos para Segregação, Identificação,

Acondicionamento e Coleta de Resíduos Químicos, eles devem ser tratados seguindo as

seguintes regras:

1. Os resíduos que são passíveis de neutralização no próprio laboratório, para

posterior descarte na pia e não deverão ser acumulados. Todavia o tratamento

em pequenas quantidades é sempre mais fácil e menos perigoso. O tratamento

destes poderá ser feito no próprio laboratório que os gerou, sob a

responsabilidade de um docente;

2. Realizar o tratamento químico para eliminação da periculosidade ou encaminhar

para descarte (incineração, aterro industrial, etc);

3. Procurar seguir as possibilidades de aplicação da política dos 4R’s (reduzir,

reaproveitar, reciclar, recuperar), às misturas ou contaminações passíveis de

separação ou descontaminação;

2 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1Tratamento do Chumbo

O líquido residual contendo os íons de chumbo Pb2+

foi tratado com ácido

acético, cromato de potássio e tioacetamida.

1. Primeiramente o resíduo foi filtrado, para se retirar o sal de chumbo presente no

fundo do recipiente;

2. Este resíduo foi levado para o dissecador para secar completamente, como

mostra a figura 1;

Figura 1: filtração do resíduo

3. Ao filtrado foram adicionadas a cada 100mL do resíduo, 1mL de ácido acético e

10mL de cromato de potássio;

4. Um precipitado amarelo foi formado, filtrado e levado para o dissecador, a

figura abaixo ilustra o método aplicado;

Figura 2: Filtração do precipitado de chumbo

5. Ao restante do líquido residual foi adicionada uma solução em meio ácido e

quente de tioacetamida;

6. Formou-se um precipitado de sulfeto de chumbo preto que foi filtrado e levado

para o dissecador;

Figura 3: Precipitado de sulfeto de chumbo sendo filtrado

7. Ambos resíduos de chumbo foram rotulados e armazenados devidamente para

uso posterior.

2.2 Tratamento do Dicromato

2.2.1 Tratamento do Cromo (III)

Quando o resíduo de chumbo foi tratado, no fundo do líquido residual que restou

depois do tratamento com aproximadamente 200mL, houve a formação de um

precipitado verde de dicromato ilustrado na figura 5, este precipitado foi tratado

reduzindo o cromo (VI) a cromo (III).

Figura 4: formação de dicromato

2.2.2 Redução do Cromo (VI) a Cromo (III)

1. Pipetou-se 20mL do resíduo de dicromato, colocou-se num béquer e adicionou-

se 3mL de HCl concentrado;

2. A solução foi evaporada na capela até quase sua secura e os íons de dicromato

foram reduzidos a cromo (III).

3. A uma solução de HCl 5M foi adicionada uma pequena solução contendo os

íons de cromo (III) que restou depois da evaporação, fazendo assim uma solução

de CrCl3.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1Tratamento do Sobrenadante de Chumbo (II)

O chumbo é um metal que faz parte do primeiro grupo de cátions, que por sua

vez formam cloretos insolúveis. O cloreto de chumbo, porém, é ligeiramente solúvel em

água e por esta razão o chumbo nunca é completamente precipitado, quando se adiciona

ácido clorídrico diluído à amostra. Os íons de chumbo restantes são quantativamente

precipitados com ácido sulfúrico em meio ácido.

A segregação do chumbo também foi realizada no laboratório, assim o resíduo

contendo apenas Pb2+

sólido foi feito filtrando-se todo o resíduo proveniente de aulas

práticas, retirando assim toda a parte sólida que estava armazenada junto com o líquido

residual.

Figura 5: resíduo de chumbo sólido sendo filtrado.

Depois de filtrado o resíduo sólido foi levado para o dissecador.

Figura 6: resíduo de cloreto chumbo sólido.

O resíduo recuperado de cloreto de chumbo foi devidamente rotulado e

armazenado.

3.2 Tratamento do Resíduo em Fase Líquida que Continha Pb2+

O tratamento do chumbo líquido foi realizado adicionando ao resíduo uma

solução de ácido acético 6M, apenas para acidificá-lo e depois adicionando uma solução

de cromato de potássio, onde houve a formação de um precipitado amarelo de cromato

de chumbo:

Pb(aq)2+

+ CrO42-

(aq) PbCrO4 (s) (3.1)

Em seguida a solução foi filtrada para separar o precipitado que foi levado para

o dissecador. Depois de sua secagem total, o cromato de chumbo foi devidamente

rotulado e armazenado.

Figura 7: resíduo de cromato chumbo sólido.

À fase líquida proveniente do tratamento acima descrito foi adicionada uma

solução de tioacetamida em meio ácido que foi aquecida, ao resíduo de chumbo foi

adicionada esta solução formando um precipitado preto de sulfeto de chumbo.

Pb2+

+ CH3CSNH2 + H2O→ PbS + CH3CONH2 + 2H+

(3.2)

Figura 8: Resíduo sulfeto de chumbo filtrado. Figura 9: Sulfeto de chumbo recuperado.

3.3 Tratamento do Dicromato

3.3.1 Redução do Cromo (VI) à Cromo (III)

Ao se tratar o chumbo, formou-se no fundo do recipiente um precipitado verde

característico de dicromato (Cr2O72-

), conforme mostra a figura 10. Para se efetuar o

tratamento deste resíduo foi necessário fazer a sua redução para Cromo (III). Assim foi

utilizado uma solução concentrada de HCl, que foi adicionada ao dicromato e evaporada

até quase sua secura, reduzindo então o dicromato a cromo (III):

K2Cr2O72-

+ 14HCl → 2Cr3+

+ 3Cl2 + 2K+ + 8Cl

- + 7H2O (3.3)

À solução de Cromo III reduzida da forma acima descrita, foi adicionado uma

solução de HCl 5M formando 100mL de CrCl3, ilustrada na figura 11:

Cr3+

+ HCl CrCl3 + H+

(3.4)

Figura 16: Cromo (III). Figura 17: Solução de CrCl3:

4. CONCLUSÕES

Com a realização deste trabalho, notou-se que é provável recuperar grande parte

dos resíduos químicos presentes nos laboratórios e principalmente reutilizá-los para

práticas posteriores. Isso comprova que é possível conseguir elaborar atividades

experimentais minimizado as agressões causadas ao meio ambiente. Em presença dos

bons resultados obtidos, a Universidade Federal de Campina Grande campus Cuité,

pretende dar prosseguimento aos trabalhos de tratamento e recuperação dos resíduos

químicos presentes nos laboratórios de ensino.

Portanto a apreciação dos efeitos alcançados pelos resultados obtidos permite

concluir que os tratamentos aplicados aos resíduos de chumbo e de cromo

demonstraram eficiência e praticidade, o que confirma que este processo pode ser

realizado rotineiramente dentro do local de trabalho seja ele de ensino ou de pesquisa.

4. REFERÊNCIAS

ALBERGUINI, L. B. A.;Silva.; SILVA, C. L.; Rezende, M. O. Tratamento de

resíduos químicos -guia prático para solução dos resíduos químicos em instituições

de ensino superior. Editora Rima, São Carlos, 2005.

JARDIM, W.F. Gerenciamento de Resíduos Químicos. Universidade Estadual de

Campinas – UNICAMP, São Paulo, 1998.

JARDIM, WF. Gerenciamento de resíduos químicos em laboratórios de ensino e

pesquisa. Química Nova. 1997.

MEDINA, Ângela Fracon; SANTOS, Douglas Felipe dos; BRITO, Núbia Natália de.

Gerenciamento de Resíduos de Aulas Práticas de Química. Engenharia Ambiental -

Espírito Santo do Pinhal, vol. 7, nº. 3, pág. 12-20, 2010.

VOGEL, A. I.. Química Analítica Qualitativa, 5ª ed., Editora Mestre Jou, São Paulo.

1981.